MADDENİN TANECİKLİ YAPISI

Madde ve Yapı Taşları Çevremizdeki varlıklar arasında kütlesi olan ve boşlukta yer kaplayan her şeye MADDE denir. Maddenin ortak özellikleri; - Kütle - Hacim - Eylemsizliktir. Maddenin ayırt edici özellikleri; - Erime noktası - Kaynama noktası - Çözünürlük - Öz kütle (yoğunluk) dir.

Madde Saf madde Elementler Bileşikler Saf olmayan madde Karışımlar

ELEMENT Saf maddelerdir. Kendine özgü öz kütlesi vardır  ELEMENT  Saf maddelerdir.  Kendine özgü öz kütlesi vardır.  Fiziksel veya kimyasal yöntemlerle basit maddelere ayrışmaz.  Homojendir.  Kendilerine özgü E.N, K.N vardır.  Yapıtaşı atomdur.  Aynı cins atomlardan oluşur.  Sembolle gösterilir.

BİLEŞİK Saf maddelerdir. Kendine özgü öz kütlesi vardır  BİLEŞİK  Saf maddelerdir.  Kendine özgü öz kütlesi vardır.  Kimyasal yöntemlerle ayrışır. (elektroliz, ısıtma)  Homojendir.  Kendilerine özgü E.N, K.N vardır.  Yapıtaşı moleküldür.  Farklı cins atom, aynı cins moleküllerden oluşur.  Formüllerle gösterilir.  Elementlerin sabit oranlarda birleşmesiyle oluşur.  Elementler özelliklerini kaybeder.

KARIŞIM Saf değillerdir. Sabit öz kütlesi yoktur  KARIŞIM  Saf değillerdir.  Sabit öz kütlesi yoktur.  Fiziksel yöntemlerle ayrışır.  Homojen veya heterojendir.  EN, KN belirgin değildir.  Yapıtaşı atom veya moleküldür.  Farklı cins atom ve moleküllerden oluşur.  Belli formülleri yoktur.  Karışımı oluşturan maddeler arasında belirli oran yoktur. Her oranda karışabilirler.  Karışımı oluşturan maddeler özelliklerini kaybetmezler.

Heterojen Karışımlar: Birbirleriyle düzgün olarak karışmamış parçacıkları gözle görülebilen karışımlardır.(demir tozu-talaş kumlu su çilek kompostosu vb) Homojen Karışımlar(Çözeltiler): Birbirleriyle tam olarak karışmış parçacıkları gözle seçilemeyen karışımlardır.Bu karışımlara çözelti de denir.(hava limonata şekerli çay vb)

KARIŞIM ile BİLEŞİK ARASINDAKİ FARKLAR Kendi özelliğini kaybetmez. Her oranda birleşebilirler. Homojen yada heterojen olabilirler. Fiziksel yollarla ayrılabilirler. Yapısı değişmez. BİLEŞİK Kendi özelliğini kaybeder. Birleşme oranı sabittir. Homojendirler. Kimyasal yollarla ayrılabilirler. Yapısı değişir, yeni bir madde oluşur.

Maddenin Fiziksel Halleri Madde katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç halde bulunur. Katı hal; Maddenin belirli bir şekli ve belirli bir hacmi olan halidir.(taş demir cam tahta kağıt vb) Katı maddelerin atom veya molekülleri arasındaki boşluk çok azdır. Maddenin en düzenli halidir.(Çünkü tanecikler arasındaki boşluk yok denecek kadar azdır.) Tanecikler arası çekim kuvvetinin en fazla olduğu haldir.Bu nedenle belirli bir şekle sahip olan haldir.Öteleme hareketi yapamazlar. Tanecikler birbirine çok yakın olduğundan titreşim hareketi yapar birbirlerinin arasına giremezler. Enerjisi en az olan haldir.

Sıvı hal; Belirli bir hacme sahiptirler ancak belirli şekilleri yoktur Sıvı hal; Belirli bir hacme sahiptirler ancak belirli şekilleri yoktur.(su yağ süt pekmez mazot benzin vb) Sıvı tanecikleri arasındaki boşluklar katılarınkinden fazladır. Tanecikler arası boşluk çok olmadığından sıvıları sıkıştıramayız. Katılardan daha düzensizdir. Sıvı taneciklerinin birbirine uyguladığı çekim kuvveti katılardan daha azdır. Tanecikler birbirleri üzerinden kayarak öteleme hareketi yaparlar.Ayni zamanda titreşim hareketi de yaparlar. Sıvılar akışkandır.

Gaz hali; Belli bir şekle ve belli bir hacme sahip olmayan haldir Gaz hali; Belli bir şekle ve belli bir hacme sahip olmayan haldir.Bu nedenle içine kondukları kabın hem şeklini hem hacmini alırlar.(hava oksijen helyum vb.) Tanecikleri arasındaki boşluk çoktur.Bu yüzden tanecikler birbirinden bağımsız olarak hareket ederler.Birbirlerinin arasına girebilirler. Gazlar sıkıştırılabilir.(Tüplerde bulunan gazlar sıkıştırılmış haldedir.) Tanecikler arası boşluk çok olduğundan aralarındaki çekim kuvveti de azdır. Maddenin en düzensiz halidir. Gazlar sıvılar gibi akışkandır. Hem titreşim hem de öteleme hareketi yapabilirler. Enerjisi en fazla olan haldir.

Hal Dönüşümleri Maddeler bir halden diğer hale geçebilir. Katı bir madde sıvı hale sıvı bir madde gaz hale, gaz bir madde sıvı hale sıvı bir madde de gaz hale dönüşebilir.Bu dönüşümler sırasında maddenin kimyasal yapısında bir değişme ya da bozulma olmaz.Dönüşümler esnasında ısı alma veya ısı verme olayı gerçekleşir. Erime; Katı bir maddenin ısı alarak sıvı hale geçmesine erime denir. Bir maddenin katı halden sıvı hale geçtiği sıcaklık erime sıcaklığıdır.Erime bitene kadar sıcaklık sabit kalır. Maddenin erime noktası ile donma noktası aynı derecedir.

Donma; Sıvı maddenin ısı vererek katı hale geçmesine donma denir Donma; Sıvı maddenin ısı vererek katı hale geçmesine donma denir. Erimenin tam tersidir. Maddenin katı hale geçtiği sıcaklık donma sıcaklığı olarak adlandırılır. Buharlaşma; Sıvı bir maddenin ısı alarak gaz hale geçmesine buharlaşma denir. Buharlaşma her sıcaklıkta olur. Kaynama; Kaynama hızlı buharlaşmadır.Sıvı madde ısı alarak gaz hale geçer.Sıvı maddenin gaz hale geçtiği bu sıcaklığa kaynama sıcaklığı denir. Yoğunlaşma; Gaz haldeki maddenin ısı vererek sıvı hale gelmesidir.Kaynamanın tam tersidir.Gaz maddenin ısı vererek sıvı hale geçtiği sıcaklığa yoğunlaşma sıcaklığı denir.

Madde ve Isı ISI :Bir maddeyi oluşturan taneciklerin sahip oldukları hareket (kinetik) enerjilerinin toplamına ısı denir. Isı bir enerji türüdür ve ısı enerjisi kalorimetre kabı ile ölçülür. a) Isı Enerjisi Birimleri : Kalori (cal) Kilo Kalori (kcal) Joule (J) Kilo Joule (kJ) b) Isı Enerjisi Birimlerinin Dönüşümü : 1 kcal = 1000 cal 1 cal = kcal 1 kJ = 1000 J 1 J = kJ 1 cal = 4,18 J 1 cal  4 J 1 J = 0,24 cal 1 J  0,25 cal

Sıcaklık :Bir maddeyi oluşturan taneciklerden bir tanesinin sahip olduğu hareket enerjisine (taneciklerin sahip oldukları hareket = kinetik enerjilerinin ortalamasına) sıcaklık denir. Sıcaklık birimi derecedir. Derece 0C ile gösterilir ve selsiyus derece veya santigrat derece diye okunur. Sıcaklık, termometre ile ölçülür. Termometrelerin cıvalı, alkolü, ispirtolu ve metal termometre gibi çeşitleri vardır.

Isı ve Sıcaklık Arasındaki Farklar 1- Isı bir enerji çeşidi, sıcaklık ise bir ölçümdür. 2- Isı kalorimetre kabı ile sıcaklık termometre ile ölçülür. 3- Isı birimi kalori (cal) veya Joule, sıcaklık birimi ise derecedir. 4- Isı, madde miktarına bağlıdır, sıcaklık ise madde miktarında bağlı değildir.

Isı Enerjisinin Maddenin Tanecikleri Üzerindeki Etkisi Maddeler ısıtıldığında ya da soğutulduğunda maddeyi oluşturan taneciklerin hızları ve aralarındaki boşluk miktarı değişirken maddeyi oluşturan taneciklerin büyüklüklerinde (belirgin olarak) değişme olmaz. Maddeyi oluşturan tanecikler görülemeyecek kadar küçük olduğu için ısı alan veya ısı veren maddelerde gözlenen hareketler taneciklere değil tanecik (molekül) yığınlarına aittir.

Isıtılan Maddenin Taneciklerinin Hareketi : Maddeler ısıtıldığında yani ısı enerjisi aldığında maddeyi oluşturan taneciklerin hareket enerjileri artar yani tanecikler daha hızlı hareket ederler. Hızlı hareket eden tanecikler yavaş hareket eden taneciklere çarparak enerjilerini yavaş hareket eden taneciklere aktarır. Böylece maddeyi oluşturan taneciklerin hızları birbirine eşit olur. Taneciklerin hızları birbirine eşit olduğu için maddenin sıcaklığı her yerinde aynı olur ve maddenin sıcaklığı ilk duruma göre artar. Sıcak ortamda bulunan tanecikler hızlı hareket ettikleri için tanecikler arasındaki boşluk fazladır ve fazla hacim kaplarlar. • Taneciklerin hızı artar. • Tanecikler arasındaki boşluk artar. • Maddenin hacmi artar.

Soğutulan Maddenin Taneciklerinin Hareketi : Maddeler soğutulduğunda yani ısı enerjisi kaybettiğinde (verdiğinde) maddeyi oluşturan taneciklerin hareket enerjileri azalır yani tanecikler daha yavaş hareket ederler. Yavaş hareket eden tanecikler, hızlı hareket eden taneciklerden enerji alırlar. Böylece maddeyi oluşturan taneciklerin hızları birbirine eşit olur. Taneciklerin hızları birbirine eşit olduğu için maddenin sıcaklığı her yerinde aynı olur ve maddenin sıcaklığı ilk duruma göre azalır. Soğuk ortamda bulunan tanecikler yavaş hareket ettikleri için tanecikler arasındaki boşluk azdır ve az hacim kaplarlar. • Taneciklerin hızı azalır. • Tanecikler arasındaki boşluk azalır. • Maddenin hacmi azalır.

Isı Aktarımı Sıcaklıkları farklı olan maddeler bir araya getirildiklerinde yani birbirlerine dokundurulduklarında sıcaklık farkından dolayı maddenin taneciklerinin arasında enerji aktarımı gerçekleşir. Aktarılan bu enerji ısı enerjisidir. Hızlı hareket eden taneciklere sahip madde ile yani sıcaklığı fazla olan madde ile yavaş hareket eden taneciklere sahip madde yani sıcaklığı az olan madde birbirine dokundurulursa maddenin tanecikleri çarpışır. Çarpışma sırasında tanecikler arasında ısı alışverişi gerçekleşir. Çarpışmadan sonra hızlı hareket eden tanecikler yavaşlarken yavaş hareket eden tanecikler hızlanır. Tanecikler arasındaki ısı aktarımı, taneciklerin hızları eşit oluncaya kadar devam eder. Taneciklerin hızları eşit olduğunda maddenin sıcaklığı da her yerinde eşitlenmiş olur. Bir maddede ısı aktarımı, o maddenin taneciklerinin çarpışması ile gerçekleşir. Farklı sıcaklıklardaki maddeler birbirlerine dokundurulduklarında ısı aktarımı, sıcak olan maddedeki taneciklerin, soğuk olan maddedeki taneciklerle çarpışması ile gerçekleşir.

Isı Enerjisinin Maddeler Üzerindeki Etkileri a) Sıcaklık Değişimi :Sıcaklığın var olmasının nedeni ısı enerjisidir. Sıcaklık, maddenin aldığı veya verdiği ısı enerjisinin bir göstergesidir. Bir madde dışarıdan ısı enerjisi aldığında yani madde ısıtıldığında, verilen ısı enerjisini maddeyi oluşturan tanecikler alır ve tanecikler bu enerjiyi hareket enerjisine dönüştürür. Yani maddeyi oluşturan taneciklerin hareket enerjileri artar. Bu nedenle de maddenin sıcaklığı artar. Bir madde dışarıya ısı enerjisi verdiğinde yani madde soğutulduğunda maddeyi oluşturan taneciklerin hareket enerjileri azalır. Bu nedenle de maddenin sıcaklığı azalır.

b) Hal Değişimi : Katı, sıvı ve gaz halindeki maddelerin ısı enerjisi etkisiyle bir halden diğerine dönüşmesine hal değişimi denir. Hal değişimi olayı ısı enerjisi sayesinde gerçekleşir. Madde hal değiştirdiğinde o maddeyi oluşturan taneciklerin sayısı ve büyüklüğü değişmez, sadece taneciklerin birbirlerine olan uzaklığı ve yaptıkları hareket değişir.

c) Boyut Değişimi (Genleşme veya Büzülme) :Dışarıdan ısı enerjisi alan maddelerin hacimlerinde meydana gelen artışa genleşme denir. Dışarıya ısı enerjisi veren maddelerin hacimlerinde meydana gelen azalmaya büzülme denir. Bir madde dışarıdan ısı enerjisi aldığında yani madde ısıtıldığında, maddeyi oluşturan taneciklerin hareket enerjileri artar. Taneciklerin hareket enerjileri artınca titreşim hızları artar ve tanecikler birbirlerinden uzaklaşırlar. Bu nedenle de maddenin hacmi artar yani madde genleşir. Bir madde dışarıya ısı enerjisi verdiğinde yani madde soğutulduğunda, maddeyi oluşturan taneciklerin hareket enerjileri azalır. Taneciklerin hareket enerjileri azalınca titreşim hızları azalır ve tanecikler birbirlerine yaklaşırlar. Bu nedenle de maddenin hacmi azalır.